5.1.1. Апаратура для електричного каротажу

Геофізичні дослідження свердловин проводяться за допомогою каротажних станцій, змонтованих на автомашинах. У комплект каротажної станції входить устаткування, загальне для різних видів каротажу, і спеціальне яке застосовується тільки при роботах одним або декількома методами. До загального устаткування каротажної станції відносяться: 1) джерела живлення; 2) прилади для реєстрації різно­стей потенціалів і сили струму; 3) лебідка працююча від двигуна автомобіля і призначена для спуску і підйому каро­тажного кабелю в свердловину; 4) блок-баланс встановлюваний поблизу свердловини і призначений для напряму кабелю в свердловину і синхронної передачі глибини розташування індикатора поля на стрічкопротяжний механізм реєстратора; 5) одножильний, трижильний або багато­жильний кабель у добрій ізоля­ції.

Ізольовані один від одного жили кабелю, з одного боку, під­ключаються до кілець колектора лебідки, а з іншою, до електродів каротажного зонда, тобто пристрої для вимірювання тих або інших параметрів поля в свердловині. В різних методах електричного каротажу міняється, як правило, лише зонд. Найпростішим є зонд, складений з одного, двох або трьох свинцевих електродів, закріплених на кабелі. Такі зонди використовуються у свердловинах заповнених буровою рідиною або водою. При роботах в сухих свердловинах застосовуються ковзаючи, кожний з яких складається з металевої щітки, укріпленої в обоймі з ізолятора на плоскій металевій пружині. Пружини такого «ліхтарного зонда» притискують електроди до стінок свердловини.

Широко застосовуються мікрозонди. У мікро­зонді три точкові електроду розташовуються на планці з ізолятора на відстані декількох сантиметрів один від одного. Планка укріплена на плоскій пружині ліхтаря, яка притискує електроди до стінок свердловини. У свердловинах глибиною до 100 м електричний каротаж може виконуватися або в окремих точках за допомогою звичайних електророзвідувальних приборів (ЕП-1, ЕСЬК-1), або безперервно за допомогою полуавтоматичних реєстраторів. Напівавтоматичний реєстратор представля­є собою пристрій, що дозволяє вести безперервну реєстрацію.

В деяких станціях лебідки вмонтовуються на окремих автомашинах або тракторах. Ці установки називаються самохідними підйомниками. При пересуванні зонда по свердловині ролик блок-балансу, по якому проходить кабель обертається і передає за допомогою гнучкого валу обертання на стрічко­протяжний механізм регістратора. У результаті синхронно з пе­реміщенням зонда рухається діа­грамний папір. З кілець кол­ектора лебідки за допомогою ковзаючих контактів знімається що виміряється на електродах зонда різниця потенціалів і подаєть­ся на вхід електророзвідувального потенціометра ЕП-1. Компенсація різниці потенціалів, що виміряється, проводиться за допомогою спеціального перетворюючого механізму, напівавтоматичного реєстратора, пов'язаного з де­кадниками ЕП-1 і олівцем, встановленим на діаграмному папері. Під час компенсації олівець зміщується упоперек паперу на відстань, пропорційно напрузі на вході приладу. Оскільки папір рухається синхронно зі зміною глибини зонда, на ній відображується крива зміни різностей потенціалів з глибиною. Каротаж більш глибоких свердловин слід проводити, використовуючи автоматичну реєстрацію, за допомогою самописців-потенціометрів і каротажних фото реєстраторів. У самописцях-потенціометрах компенсація напруг, що виміряються, проводиться спеціальним електронним пристроєм, який управляє роботою. Останній відхилює перо самописця упоперек діаграмної стрічки, що рухається, на відстань, пропорційну напрузі, що виміряється.

У фотореєстраторах запис напруг відбувається шлейфовими гальванометрами, що виміряються. Світло, відображене від дзеркал, встановлених на гальванометрах, потрапляє на фотопапір і фіксується фотографічним шляхом. У фотореєстраторі знахо­диться декілька гальванометрів для одночасного запису різних параметрів (наприклад, ПС, КС). Рух каротажного паперу в автоматичних реєстраторах відбувається синхронно з переміщенням зонда по свердловині.

При електричному каротажі на живлячі електроди подається не постійний струм, а низькочастотний змінний, що забезпечується можливість одночасного запису декількох параметрів, а також дозволяє фільтрувати електричні перешкоди. В результаті каротажу виходить діаграма, на якій кожній глибині розташування вимірювального пристрою у свердловині відповідає певне значення різниці потенціалів. Для каротажу у свердловинах глибиною до 250 м застосуються автоматична каротажна станція АКС-250, встановлена на автомобілі. Для проведення комплексних геофізичних досліджень глибоких свердловин пристосовуються автоматичні електронні каротажні станції АЕКС-900 (при глибинах дослідження до 900 м) і АЕКС-1500 (при глибинах до 1500 м), змонтовані на шасі вантажного автомобіля типу ГАЗ-51. Є і ряд інших каротажних станцій, що забезпечують виконання геофізичних досліджень в свердловинах глибиною до 5 - 7 км.